在鄭州北三環高架上,很容易看到一棟高樓,平時出入的人並不多,在周圍環境的映襯下,略有些「孤零零」的。這裡是河南聯通鄭州第二長途樞紐局,內部人都簡稱它為「二長」。二長建設於2002年,是國家通信幹線重要的網路組成部分,然而,伴隨著業務的增長,這種傳統的老舊機房,逐漸難以承接數字經濟下越來越多的大規模計算、存儲和傳輸業務。
二長數據中心大樓
二長數據中心機房平均功率密度低,供配電、暖通等系統設施陳舊,能耗高,承重和隔斷也都與現有新型數據中心的標準不符。2021年起,中國聯通河南分公司牽頭,與中興通訊聯合對數據中心進行了改造。
節能降耗,老舊機房煥發青春
二長機房已經有20餘年的歷史,是中部大區省份乃至全國5G、IMS、創新業務的重要支撐,同時也承載著河南IDC業務的發展需求。為了適應市場變化,二長機房急需向綠色高效的大規模數據中心改造升級。
為了實現這一目標,河南聯通與中興通訊聯合制定了多層次的改造方案。河南聯通高級工程師雷宇,對記者介紹了二長數據中心的改造方案和成效。
首先,數據中心能耗的大部分來自於冷氣的能耗。原來的二長大樓室外機密度大,散熱能力差,遇到高溫天氣,冷氣容易因過熱保護停機。改造時,項目創新性採用了VRM智能雙循環氟泵多聯冷氣,這種冷氣採用V字型的室外機造型,有利於散熱,集中部署在樓頂占地小,提升了空間利用率。智能雙循環氟泵多聯冷氣可以根據室外溫度變化,自動切換製冷模式,搭配風力熱通道,能耗較傳統風冷冷氣降低了50%以上,二長數據中心整體PUE值從原來超過1.6下降到近1.3。
VRM智能雙循環氟泵多聯冷氣
配電方面,通過智能母線、高效不間斷電源和休眠功能,簡化供配電的管理,減少了電能損耗。保障能力上,二長數據中心的電氣系統採用兩路市電 1路10kV柴發並機系統,端到端全鏈路2N供電架構,保證業務的連續性。
智能母線
管控方面,部署iDCIM數據中心智能管理系統,對數據中心基礎設施統一監控、管理和優化,節省了運維人力,運營效率提升50%,實現了數據中心的高效低成本運維。
iDCIM數據中心智能管理系統界面
二長的成功改造極大增強了河南聯通在通信基礎設施的保障能力和數據服務能力,為客戶帶來了更高效、更安全、更綠色的數據中心服務。但是,改造升級並非易事,由於二長機房原有的基礎設施已經建成,改造會受到樓層高度、內部布局、室外空間和樓層間的管線等諸多因素影響,實際面臨的挑戰比新建數據中心還要更大。為了克服這些困難,中興通訊在改造過程中提出了多種創新技術方案。
二長數據中心機櫃
把握四個維度,全面改造二長數據中心
老舊機房面臨能耗高、空間利用率低、運維管理複雜、存在安全隱患等問題。中興通訊數據中心國內市場總監馬濤介紹,中興通訊主要從氣流組織改造、暖通改造、配電改造、管控改造四個維度著手,改造升級數據中心。
氣流組織改造採用封閉冷/熱通道系統,避免冷熱氣流混合和局部熱點,優化氣流組織,極大降低能耗。
暖通改造是將傳統的機械製冷冷氣改造為能夠使用自然冷源的冷氣,採用氟泵雙循環多聯冷氣降低能耗,延長自然冷源使用時間。這是數據中心改造最複雜,也是最核心的一步。
供配電系統改造採用新的高壓直流、智能母線和電力模塊,減少線路損耗,提高鏈路供電效率。
管控改造採用中興通訊自研的iDCIM數據中心智能管理平台,把原來分散的門禁、影片、電力監管等管理平台集成起來統一管理,極大提高了運維效率。
此外,二長數據中心改造部分的樓層超過一百米,在樓頂需放置多個的氟泵雙循環多聯冷氣外機,承重也是一個問題。馬濤說,「我們評估出樓體的主樑柱承重位置,在樓頂採用架高的方式搭建平台,放置冷氣室外機,解決了樓體承重和散熱問題。」
在老舊機房改造中,中興通訊從以下幾個方面對項目進行把控。首先是前期方案設計,根據項目實際情況,充分做好場地工勘和方案認證,使項目方案最優化。其次是施工前論證,比如通過氣流組織仿真避免熱點問題,建模驗證管線走向,從而減少施工問題,縮短項目執行周期。然後是供應工序管理,依託供應鏈資源,設定合理的施工工序,保證貨物及時到達和安裝。最後是項目管理,通過中興通訊項目管理系統,對施工過程進行綜合管理,將風險控制在最小範圍內。
向智算融合,迎接算力時代
2022年,ChatGPT的橫空出世,引發了生成式AI的狂潮,更帶動了算力需求的飆升。二長數據中心全面改造,正是為了迎接這一算力時代的挑戰和機遇。改造後的二長數據中心具備超過6800kW的IT負荷容量和1200G的網路帶寬規模,完全有能力滿足這個時代下急速增長的算力和網路需求。
雷宇表示,接下來我們將進一步提升效率,從以前的普通算力,向智算融合發展。我們原來的IDC業務主要銷售帶寬和機架,擁有了智算能力後,我們就可以拓展新的商業模式和業務。
隨著生成式AI的發展,未來會有更多企業做大模型或在大模型的基礎上進行項目開發,這需要大量的算力和訓練量。這種情況下,企業可以把訓練承包給智算企業,自己只專注在大模型的應用層面,無需再建設數據中心,既節省了成本,又提高了效率。而對於聯通來說,這是一個新的業務機會,實現從過去單純賣資源到未來具備銷售算力和訓練量的能力轉變,這無疑是一個充滿期待的方向。
雷宇透露,「目前我們已經在逐步引進智算業務,不僅包括字節跳動、百度、小米等企業,也包括我們自身的公有雲智算業務,以及更多的企業業務都將獲得來自二長數據中心的算力支撐。」